Für gewöhnlich stehen Sonne und Wind im Mittelpunkt, wenn es um Öko-Energie in Bayern geht. Dabei wird eine Energiequelle oft vergessen, die in Unterfranken und der Region eine verlässliche Konstante ist: die Wasserkraft des Mains.

Auf der knapp 380 Kilometer langen Flussstrecke zwischen Bamberg und der Mündung des Mains in den Rhein bei Mainz gibt es für die Schiffe 34 Schleusen. Was mitunter nicht bekannt ist: An jeder dieser Staustufen wird Strom erzeugt.

Für fast alle dieser Laufwasserkraftwerke ist der Düsseldorfer Energieriese Uniper zuständig, der einst zu E.ON gehörte und jetzt im Besitz des Bundes ist. Hinzu kommen vier Kraftwerke dieser Art im Main-Donau-Kanal zwischen Forchheim und Bamberg. In der Summe sind es 35 Kraftwerke.

Uniper hat vergleichbare Anlagen auch an Donau, Lech und Isar. Das Unternehmen betreibt in Deutschland zudem fünf Pumpspeicherkraftwerke. Eines davon bei Langenprozelten im Landkreis Main-Spessart, das Strom für die Deutsche Bahn liefert.

Wie viel Strom erzeugen die Main-Kraftwerke?

Die 35 Uniper-Kraftwerke im Main und im Main-Donau-Kanal produzieren nach Unternehmensangaben jährlich bis zu 16 Prozent der Energie aller Flusskraftwerke von Uniper.

Damit können rechnerisch 247.000 Privathaushalte mit Strom versorgt werden - also drei Städten von der Größe Würzburgs. Und dadurch können 428.000 Tonnen des Klimagases CO2 vermieden werden, sagt Uniper-Sprecher Theodoros Reumschüssel.

Allerdings ist die Leistung der Main-Kraftwerke nicht wesentlich steigerbar – etwa durch modernere Turbinen. Einmal gebaut, hängen die Anlagen allein vom Durchfluss und der Fallhöhe des Wassers ab, sagt Reumschüssel: "Man kann nicht sagen: Ich kitzele jetzt mehr Wasser und damit mehr Leistung raus." Das Potenzial sei ausgeschöpft.

Was ist typisch für die Wasserkraftwerke im Main?

Die 35 von Uniper betriebenen Anlagen gibt es so lange wie die Schleusen - oft seit 70 Jahren oder mehr. Das älteste Kraftwerk -Baujahr 1924 - steht an der Alten Mainbrücke in Würzburg. Erweitert wurde es 1988.

Flussabwärts stammen die Anlagen in Erlabrunn im Landkreis Würzburg sowie Himmelstadt, Harrbach, Steinbach, Rothenfels und Lengfurt im Landkreis Main-Spessart aus der Zeit zwischen 1934 und 1940. Alle anderen Main-Kraftwerke in Unterfranken wurden in den 1950er und 1960er Jahren gebaut. Teile der Technik sind noch aus dieser Zeit.

Das Kraftwerk mit der größten Leistung in der Region steht in Ottendorf (Lkr. Haßberge). Es kommt auf 6,3 Megawatt. Die restlichen Anlagen haben zwischen 1,5 und 4,2 Megawatt. Würzburg ist mit 0,9 Megawatt das kleinste Kraftwerk. Zum Vergleich: Besonders leistungsstarke Windräder an Land bringen es auf 6 Megawatt. Im Gegensatz zu den Wasserkraftwerken laufen sie allerdings nicht rund um die Uhr, weil sie von den Windverhältnissen abhängig sind.

Wie funktionieren die Laufwasserkraftwerke des Mains? 

Einfach erklärt: Vorbeifließendes Wasser treibt eine Turbine an, die über eine Achse mit einem Generator verbunden ist. Durch die sich dort drehenden Magnete wird elektrische Spannung und damit durch Induktion Strom erzeugt.

Jedes Kraftwerk gibt diese Energie an die örtlichen Netzbetreiber ab, erklärt Uniper-Sprecher Reumschüssel. Im Fall der 1957 in Gerlachshausen (Lkr. Kitzingen) gebauten Anlage mit einer Leistung von 2,7 Megawatt ist das die N-Ergie Netz GmbH in Nürnberg. Die Kraftwerke im Main steuert Uniper von der Zentrale in Landshut aus.

Die Dimensionen der Anlagen sind beachtlich: So hat das Laufrad der Turbine in Gerlachshausen einen Durchmesser von drei Metern. Es dreht sich pro Minute bis zu 125 Mal und wiegt inklusive der Turbinenwelle 40 Tonnen, so viel wie ein Lkw-Sattelzug. Der Strömungskanal ist 25 Meter lang, das Wasser fällt auf dieser Strecke um sechs Meter.

Was ist bei Niedrig- oder Hochwasser?

Steigt das Wasser des Mains, dann gleichen sich die Pegel im Ober- und Unterwasser der Schleusen an. Folge: Die Fallhöhe des Wassers nimmt in den Kraftwerken ab, sie verlieren also an Leistung. Es könne letztendlich passieren, dass die Anlagen abgeschaltet werden müssen, erklärt Alexander Bubeliny von der Uniper-Kraftwerksgruppe Main. Bei weniger extremen Schwankungen der Pegel könne an den Turbinen der Durchfluss angepasst werden.

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Für den Betriebsleiter gibt es ein Problem: Der Main führt grundsätzlich wenig Wasser. Diese Situation habe sich in den vergangenen besonders regenarmen Jahren verschärft, sagt Bubeliny: "Wir merken den Klimawandel."

Im Fall von Gerlachshausen kommt dazu, dass das Kraftwerk im 1950 künstlich angelegten Main-Kanal bei Volkach liegt. Damit der Altmain daneben nicht austrocknet, müsse vor allem im Sommer ständig Wasser vom Kanal dorthin umgeleitet werden, erläutert Bubeliny. Das Kraftwerk Gerlachshausen wird deshalb von Juni bis September abgeschaltet. 

Was bedeuten die Kraftwerke für die Schifffahrt auf dem Main?

Uniper versteht sich am Main als Partner der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung. Denn durch gezielte Steuerung des Abflusses der Kraftwerke werde ein gleichbleibender Pegel gewährleistet, sagt Uniper-Sprecher Reumschüssel.

Dies wiederum garantiere gerade in den Schleusen eine reibungslose Schifffahrt. Das Ein- und Ablassen des Wassers in den Schleusenkammern stelle für die benachbarten Kraftwerke keine Beeinträchtigung dar, ergänzt Betriebsleiter Bubeliny.

Was passiert in den Kraftwerken mit den Fischen?

Für viele Fische sind die Staustufen und damit auch die Kraftwerke in künstliches Hindernis. Naturschützer kritisieren seit Jahren, dass die Turbinen gerade bei Aalen ein Gemetzel anrichteten.

Uniper verweist deshalb auf die sogenannten Fischaufstiegshilfen an den Kraftwerken. So wurde 2007 an der Staustufe in Randersacker bei Würzburg ein 1,3 Kilometer langer Umgehungsbach als Pilotprojekt angelegt. Regelmäßige Tests von Fischern zeigen: Die Umleitung hat sich bewährt.

Was die Aale angeht, gibt es zum Beispiel im Kraftwerk Gerlachshausen eine sogenannte Bottom-Galerie. Auf dem Boden des Einlaufkanals öffnen sich immer wieder Klappen und nehmen die am Grund wandernden Aale auf. Die Fische werden dann über ein Rohr um die Turbine herum ins Unterwasser geleitet.

Zusätzlich lasse Uniper jedes Jahr ungefähr 10.000 Aale im Main durch Fischer fangen, um sie zur Weiterwanderung an den Rhein zu bringen, sagt Reumschüssel. Das koste jedes Mal "viele zehntausend Euro".

Welche Funktion haben die Wasserkraftwerke außer der Stromproduktion?

Die Kraftwerke räumen den Main regelrecht auf. In Gerlachshausen etwa sorgen meterhohe Gitter am Einlaufkanal dafür, dass Treibgut hängenbleibt. Ein automatischer Rechen zieht es regelmäßig aus dem Wasser.

Uniper-Sicherheitsfachmann Richard Schreiber hat ausgerechnet, dass allein in Gerlachshausen im Schnitt 63 Tonnen Treibgut pro Jahr zusammenkommen. Alle Uniper-Kraftwerke im Main bringen es nach seinen Angaben auf 4200 Tonnen Müll. Das entspricht dem Gewicht von 22 ausgewachsenen Blauwalen, den schwersten Tieren der Welt.